DE10156416A1 - Electronic controller for vehicles has diode between at least one electronic circuit and common earth line to limit reverse current that results in current flowing into electronic circuit(s) - Google Patents
Electronic controller for vehicles has diode between at least one electronic circuit and common earth line to limit reverse current that results in current flowing into electronic circuit(s)Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung für Fahrzeuge, bei welcher eine Vielzahl von mit verschiedenen Stromquellenspannungen betreibbaren elektronischen Schaltungen und Lastschaltungen bzw. Laststromkreise mit einer gemeinsamen Masseleitung verbunden sind.The invention relates to an electronic control device for vehicles in which a variety of with different current source voltages operable electronic circuits and load circuits or Load circuits with a common ground line are connected.
In einigen elektronischen Steuervorrichtungen für Fahrzeuge wie etwa für Motorräder ist gemäß der Darstellung von Fig. 5 ein elektrischer Laststromkreis 11 wie beispielsweise ein Aktuator und seine Ansteuerschaltung mit einer eine Batteriespannung VB (12 Volt) zuführenden Batteriestromleitung VB verbunden. Eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen 12 und 13 sind mit einer Schaltungsstromleitung Vcc verbunden, die eine Gleichstromspannung Vcc (5 Volt) durch Regulieren der Batteriespannung VB mittels einer (nicht dargestellten) Spannungsstabilisierungsschaltung auf die Spannung Vcc zuführt.In some electronic control devices for vehicles, such as for motorcycles, as shown in FIG. 5, an electrical load circuit 11, such as an actuator and its drive circuit, is connected to a battery power line VB that supplies a battery voltage VB (12 volts). A plurality of electronic circuits 12 and 13 are connected to a circuit power line Vcc which supplies a DC voltage Vcc (5 volts) to the voltage Vcc by regulating the battery voltage VB by means of a voltage stabilizing circuit (not shown).
Eine der Schaltungen wie beispielsweise die Schaltung 13 ist mit einer gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden. Eine weitere der Schaltungen wie beispielsweise die Schaltung 12 ist mit einer weiteren Masseleitung GND1 verbunden. Die zwei Masseleitungen GND1 und GND2 sind so vorgesehen, dass eine Masseleitung einer geeigneten Stromkapazität bzw. Stromtragfähigkeit auf der Grundlage von in dem Laststromkreis 11 und den Schaltungen 12 und 13 fließenden Strömen ausgewählt werden kann, und dass Änderungen hinsichtlich des Massepotentials in Folge des in dem Laststromkreis 11 fließenden Stroms minimiert werden. One of the circuits, such as circuit 13, is connected to a common ground line GND2. Another of the circuits, such as circuit 12, is connected to a further ground line GND1. The two ground lines GND1 and GND2 are provided so that a ground line of an appropriate current capacity can be selected based on currents flowing in the load circuit 11 and the circuits 12 and 13 , and that changes in the ground potential due to that in the Load circuit 11 flowing current can be minimized.
Es wird angemerkt, dass der Laststromkreis 21 durch die Schaltung 23 der elektronischen Steuereinheit 26 gesteuert wird. Daher ist es erforderlich, dass zum genauen Senden und Empfangen von Signalen sowohl der Laststromkreis 21 als auch die Schaltung 23 mit der gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden ist.It is noted that the load circuit 21 is controlled by the circuit 23 of the electronic control unit 26 . It is therefore necessary that both the load circuit 21 and the circuit 23 are connected to the common ground line GND2 for the precise transmission and reception of signals.
Die beiden Masseleitungen GND1 und GND 2 sind mit der Masseseite der Batterie verbunden. Bei Motorrädern sind die Masseleitungen GND1 und GND2 exponiert vorgesehen und verlaufen entlang des Motorradkörpers bzw. des Motorradaufbaus. Daher besteht die Tendenz, dass die Masseleitungen GND1 und GND2 geöffnet bzw. unterbrochen werden.The two ground lines GND1 and GND 2 are connected to the ground side of the battery. In the case of motorcycles, the ground lines GND1 and GND2 are provided exposed and run along the motorcycle body or the motorcycle body. Therefore, the ground lines GND1 and GND2 tend to be opened or interrupted.
Wird die gemeinsame Masseleitung GND2 infolge seines Bruchs, einer Anschlussteilunterbrechung oder eines Kontaktierungsfehlers in der vorstehenden Anordnung geöffnet, wird der von der Batteriestromleitung VB zu dem Laststromkreis 11 fließende Strom wahrscheinlich umgekehrt durch die Schaltung 13 in die Schaltungsstromleitung Vcc fließen. Dieser Umkehrstrom wird integrierte Schaltungschips und dergleichen der Schaltung 13 beschädigen. Er wird ebenso Mikrocomputer und dergleichen der Schaltung 12 beschädigen, da die Gleichstromspannung Vcc ansteigen wird. Wird die Schaltungsstromleitung Vcc und die gemeinsame Masseleitung GND2 über eine zwischengeschaltete Zener-Diode verbunden, wird die Schaltung 12 in größerem Umfang beschädigt, da die Spannung Vcc infolge der Öffnung bzw. Unterbrechung der gemeinsamen Masseleitung GND2 weiter angehoben werden wird.If the common ground line GND2 is opened due to its breakage, a part break or a contact failure in the above arrangement, the current flowing from the battery power line VB to the load circuit 11 is likely to reverse flow through the circuit 13 into the circuit power line Vcc. This reverse current will damage integrated circuit chips and the like of circuit 13 . It will also damage microcomputers and the like of the circuit 12 since the DC voltage Vcc will rise. If the circuit power line Vcc and the common ground line GND2 are connected via an interposed Zener diode, the circuit 12 is damaged to a greater extent since the voltage Vcc will be further increased due to the opening or interruption of the common ground line GND2.
Die vorstehenden Probleme entstehen in gleichhaltiger Weise, wenn die Gleichstromspannung Vcc infolge beispielsweise eines Kurzschlusses der gemeinsamen Masseleitung GND2 zugeführt wird.The above problems arise in the same way Way if the DC voltage Vcc as a result for example a short circuit of the common Ground line GND2 is supplied.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektronische Steuervorrichtung für Fahrzeuge bereitzustellen, welche frei von Schaltungsstörungen ist, selbst wenn eine gemeinsame Masseleitung geöffnet wird oder einer hohen Spannung ausgesetzt ist.The object of the invention is therefore an electronic Providing control device for vehicles, which is free from circuit interference, even if one common ground line is opened or a high Exposed to tension.
Gemäß der Erfindung beinhaltet eine elektronische Steuervorrichtung für Fahrzeuge einen Laststromkreis und eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen. Der Laststromkreis ist zwischen einer Batteriestromleitung und einer gemeinsamen Masseleitung angeschlossen. Die elektronischen Schaltungen sind mit einer Schaltungsstromleitung verbunden. Eine elektronische Schaltung ist mit der gemeinsamen Masseleitung verbunden, während eine weitere elektronische Schaltung mit einer von der gemeinsamen Masseleitung verschiedenen Masseleitung verbunden ist. Eine Diode ist zwischen der Schaltungsstromleitung und der gemeinsamen Masseleitung angeschlossen, so dass von der gemeinsamen Masseleitung durch die eine elektronische Schaltung zu der Schaltungsstromleitung kein Umkehrstrom fließt.According to the invention includes an electronic Control device for vehicles a load circuit and a variety of electronic circuits. The Load circuit is between a battery power line and connected to a common ground line. The electronic circuits are with a Circuit power line connected. An electronic one Circuit is connected to the common ground line, while another electronic circuit with one of the common ground line different ground line connected is. A diode is between the Circuit power line and the common ground line connected so that from the common ground wire through which an electronic circuit to the Circuit power line no reverse current flows.
Mit der Erfindung wird eine elektronische Steuervorrichtung gemäß Patentanspruch 1 geschaffen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.With the invention, an electronic control device created according to claim 1. advantageous Further developments of the invention are in the subclaims specified.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die angefügte Zeichnung ersichtlich. Es zeigen: Other objects, features and advantages of the invention will be from the detailed description below Reference to the attached drawing can be seen. It demonstrate:
Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild zur Veranschaulichung einer elektronischen Steuervorrichtung für Motorräder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 1 is an electrical circuit diagram illustrating an electronic control device for motorcycles according to a first embodiment of the invention,
Fig. 2 ein detailliertes Schaltbild zur Veranschaulichung einer Verbindung von Schaltungschips und einer Diode des ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 is a detailed circuit diagram illustrating a connection of the circuit chip and a diode of the first embodiment,
Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild zur Veranschaulichung einer elektronischen Schaltungsvorrichtung für Motorräder gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 3 is an electrical circuit diagram showing an electronic circuit device for motorcycles according to a second embodiment of the invention,
Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild zur Veranschaulichung einer elektronischen Steuervorrichtung für Motorräder gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 4 is an electric circuit diagram illustrating an electronic control device for motorcycles according to a third embodiment of the invention,
Fig. 5 ein elektrisches Schaltbild zur Veranschaulichung einer bekannten elektronischen Steuervorrichtung für Motorräder. Fig. 5 is an electrical circuit diagram illustrating a known electronic control device for motorcycles.
Die Erfindung wird nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf verschiedene auf Motorräder gerichtete Ausführungsbeispiele von ihr erläutert.The invention is detailed below with reference aimed at various motorcycles Embodiments explained by her.
Gemäß Fig. 1 ist ein elektrischer Laststromkreis 21 wie etwa ein Aktuator und seine Ansteuerschaltung mit einer eine Batteriespannung VB (12 Volt) zuführenden Batteriestromleitung VB und einer gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden. Der Laststromkreis 21 ist außerhalb einer elektronischen Steuereinheit (Schaltungsplatte) vorgesehen. Die Batteriespannung VB wird durch eine (nicht dargestellte) Spannungsstabilisierungsschaltung auf eine geringere Gleichstromspannung Vcc (5 Volt) reguliert und einer Schaltungsstromleitung Vcc zugeführt. Eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen 22 und 23 ist an der elektronischen Steuereinheit 26 mit der Schaltungsstromleitung Vcc verbunden. Die gemeinsame Masseleitung GND2 für den Laststromkreis 21 und die elektronische Steuereinheit 21 ist in bekannter Weise über eine Verbindungseinheit angeschlossen.Referring to FIG. 1, an electrical load circuit 21 such as an actuator and its drive circuit with a battery voltage VB (12 V) battery power feeding line VB and a common ground line GND2 is connected. The load circuit 21 is provided outside an electronic control unit (circuit board). The battery voltage VB is regulated by a voltage stabilization circuit (not shown) to a lower DC voltage Vcc (5 volts) and supplied to a circuit power line Vcc. A plurality of electronic circuits 22 and 23 are connected to the circuit power line Vcc on the electronic control unit 26 . The common ground line GND2 for the load circuit 21 and the electronic control unit 21 is connected in a known manner via a connection unit.
Die Schaltung 22 beinhaltet Mikrocomputer zur Steuerung von an einem Motorrad angebrachten Aktuatoren, jeweiligen Peripherieeinrichtungen und dergleichen und ist mit einer Masseleitung 22 verbunden. Die Schaltung 23 dient zur Steuerung des Laststromkreises 21 und ist deshalb zusammen mit dem Laststromkreis 21 für einen stabilen Motorradbetrieb mit der gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden. Die gemeinsame Masseleitung GND2 ist von der Masseleitung GND1 verschieden. Eine Diode 24 ist zwischen der Schaltungsstromleitung Vcc und der Schaltung 23 in Vorwärtsbetriebsrichtung angeschlossen.The circuit 22 contains microcomputers for controlling actuators attached to a motorcycle, respective peripheral devices and the like and is connected to a ground line 22 . The circuit 23 serves to control the load circuit 21 and is therefore connected to the common ground line GND2 together with the load circuit 21 for stable motorcycle operation. The common ground line GND2 is different from the ground line GND1. A diode 24 is connected between the circuit power line Vcc and the circuit 23 in the forward operating direction.
Falls gemäß der Darstellung von Fig. 2 die Schaltung 23 eine Vielzahl von Schaltungschips 25 wie die etwa integrierte Schaltungen und Zener-Dioden beinhaltet, welche von einem Umkehrstrom (einer Umkehrvorspannung) zu schützen sind, sind die Schaltungschips 25 vorzugsweise zwischen der Diode 24 und der gemeinsamen Masseleitung GND2 parallel miteinander verschaltet. Sind (nicht dargestellte) weitere Schaltungen zusätzlich zu der Schaltung 23 mit der gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden, können diese Schaltungen parallel zu der Schaltung 23 zwischen der Diode 24 und der gemeinsamen Masse GND2 angeschlossen sein. Alternativ können weitere Dioden jeweils in Serie mit diesen Schaltungen vorgesehen sein. Ferner ist es ebenso möglich, die Diode 24 mit jeder der Schaltungschips 25 der Schaltung 23 zu verbinden. Weiterhin kann die Diode 24 mit der Schaltung 23 und der gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden sein.If the representation of FIG. 2, the circuit comprises a plurality of circuit chips 25 as that as integrated circuits and includes accordance with 23 Zener diodes, which are to be protected from a reverse current (a reverse bias), the circuit chip 25, preferably between the diode 24 and the common ground line GND2 connected in parallel. If additional circuits (not shown) are connected to the common ground line GND2 in addition to the circuit 23 , these circuits can be connected in parallel to the circuit 23 between the diode 24 and the common ground GND2. Alternatively, further diodes can be provided in series with these circuits. Furthermore, it is also possible to connect the diode 24 to each of the circuit chips 25 of the circuit 23 . Furthermore, the diode 24 can be connected to the circuit 23 and the common ground line GND2.
In der vorstehend angeführten Anordnung neigt ein Umkehrstrom zum Fließen von der Masseleitung GND2 zu der Schaltungsstromleitung Vcc, wenn die gemeinsame Masseleitung GND2 infolge eines Leitungsbruchs, einer Verbindungseinheitstrennung oder eines Kontaktierungsfehlers der gemeinsamen Masseleitung GND2 offen wird, oder wenn infolge eines Kurzschlusses oder dergleichen eine Spannung der gemeinsamen Masseleitung GND2 zugeführt wird, die größer als die Spannung Vcc ist. Jedoch schränkt die Diode 24 den Umkehrstrom hinsichtlich des Fließens in die Schaltung 23 ein und schützt die Schaltung 23 (die Schaltungschips 25) vor einer Beschädigung oder einer Zerstörung. Da die Diode 24 ebenso die Schaltungsstromleitung Vcc hinsichtlich eines Spannungsanstiegs infolge des Umkehrstroms beschränkt, ist die Schaltung 22 (Mikrocomputer und dergleichen) ebenso geschützt.In the above arrangement, a reverse current tends to flow from the ground line GND2 to the circuit power line Vcc when the common ground line GND2 becomes open due to a wire break, a disconnection of a unit or a contact failure of the common ground line GND2, or when a voltage of the short circuit or the like Common ground line GND2 is supplied, which is greater than the voltage Vcc. However, the diode 24 restricts the reverse current from flowing into the circuit 23 and protects the circuit 23 (the circuit chips 25 ) from damage or destruction. Since the diode 24 also restricts the circuit power line Vcc from a voltage rise due to the reverse current, the circuit 22 (microcomputer and the like) is also protected.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Laststromkreis 21 an der elektronischen Steuereinheit 26 vorgesehen und in der elektronischen Steuereinheit 26 mit der gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden.According to a second exemplary embodiment, the load circuit 21 is provided on the electronic control unit 26 and is connected in the electronic control unit 26 to the common ground line GND2.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist der Laststromkreis 21 außerhalb der elektronischen Steuereinheit 26 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Ein weiterer Laststromkreis 25 ist an der elektronischen Steuereinheit 26 wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Die Laststromkreise 21 und 25 sind beide mit der Batteriestromleitung VB und der gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden. According to a third exemplary embodiment, the load circuit 21 is provided outside the electronic control unit 26 as in the first exemplary embodiment. Another load circuit 25 is provided on the electronic control unit 26 as in the second embodiment. The load circuits 21 and 25 are both connected to the battery power line VB and the common ground line GND2.
Die Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern kann ohne einem Abweichen von dem Bereich der Erfindung auf andere Weisen ausgeführt werden.The invention should not be limited to those disclosed Embodiments are limited, but can be without a departure from the scope of the invention on others Wise to be executed.
Wie vorstehend angeführt ist bei einer elektronischen Steuervorrichtung für Fahrzeuge ein Laststromkreis 21, 25 zwischen einer Batteriestromleitung VB und einer gemeinsamen Masseleitung GND2 angeschlossen. Eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen 22, 23 ist mit einer Schaltungsstromleitung Vcc verbunden. Eine elektronische Schaltung 23 ist mit der gemeinsamen Masseleitung GND2 verbunden, während eine weitere elektronische Schaltung 22 mit einer von der gemeinsamen Masseleitung GND2 verschiedenen Masseleitungen GND1 verbunden ist. Eine Diode 24 ist zwischen der Schaltungsstromleitung Vcc und der einen elektronischen Schaltung 22 angeschlossen, so das kein Umkehrstrom von der gemeinsamen Masseleitung GND2 zu der Schaltungsstromleitung Vcc fließt.As mentioned above, in an electronic control device for vehicles, a load circuit 21 , 25 is connected between a battery power line VB and a common ground line GND2. A plurality of electronic circuits 22 , 23 are connected to a circuit power line Vcc. An electronic circuit 23 is connected to the common ground line GND2, while a further electronic circuit 22 is connected to a ground line GND1 different from the common ground line GND2. A diode 24 is connected between the circuit power line Vcc and the one electronic circuit 22 so that no reverse current flows from the common ground line GND2 to the circuit power line Vcc.
Claims (4)
einer Vielzahl von Stromleitungen (VB, Vcc) zur Zufuhr einer hohen Spannung (VB) und einer geringen Spannung (Vcc),
einer Vielzahl von Masseleitungen (GND1, GND2) mit einer gemeinsamem Masseleitung (GND2),
einer Vielzahl von mit der Stromleitung geringer Spannung (Vcc) verbundenen elektronischen Schaltungen (22, 23), wobei zumindest eine elektronische Schaltung (23) der elektronischen Schaltungen (22, 23) mit der gemeinsamen Masseleitung (GND2) verbunden ist, und
einem mit der Stromleitung hoher Spannung (VB) und der gemeinsamen Masseleitung (GND2) verbundenen Laststromkreis (21, 25),
ferner gekennzeichnet durch
eine zwischen der zumindest einen elektronischen Schaltung (23) und der gemeinsamen Masseleitung (GND2) angeschlossene Diode (24) zur Beschränkung eines Umkehrstroms hinsichtlich eines Fließens in die zumindest eine elektronische Schaltung (23). 1. Electronic control device for vehicles with:
a plurality of power lines (VB, Vcc) for supplying a high voltage (VB) and a low voltage (Vcc),
a large number of ground lines (GND1, GND2) with a common ground line (GND2),
a plurality of electronic circuits ( 22 , 23 ) connected to the low voltage power line (Vcc), at least one electronic circuit ( 23 ) of the electronic circuits ( 22 , 23 ) being connected to the common ground line (GND2), and
a load circuit ( 21 , 25 ) connected to the high voltage power line (VB) and the common ground line (GND2),
further characterized by
a diode ( 24 ) connected between the at least one electronic circuit ( 23 ) and the common ground line (GND2) for restricting a reverse current with respect to flowing into the at least one electronic circuit ( 23 ).
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